코엔자임 Q10, 노화와 신경계: 개요 3부
Aug 02, 2024
외인성 CoQ10 생체 이용률에 잠재적으로 영향을 미치는 다양한 요인 중에서 보충제 제제가 핵심 요인입니다. 따라서 Lopez-Lluch와 동료들에 의해 수행된 인간 피험자를 대상으로 한 비교 연구[84]는 흡수 극대화에 있어서 CoQ10 보충제 제제의 중요성을 입증했습니다.
외인성 조효소는 신체의 정상적인 기능에 중요한 역할을 하는 매우 중요한 영양소입니다. 최근 연구에 따르면 외인성 조효소는 인간의 기억력을 향상시키는 데도 도움이 될 수 있는 것으로 나타났습니다.
기억은 인간의 삶에서 매우 중요한 부분입니다. 지식을 배우든 일상생활에서 경험을 기록하든 좋은 기억력이 필요합니다. 그러나 나이가 들면서 기억력이 손상되는 경우가 있습니다. 이것이 점점 더 많은 사람들이 기억력을 향상시키는 방법에 관심을 갖기 시작한 이유입니다.
한 가지 방법은 외인성 조효소를 섭취하는 것입니다. 외인성 조효소는 신체가 음식의 영양소를 더 잘 활용하도록 도와줌으로써 신체의 에너지 수준을 향상시킵니다. 동시에, 보효소는 뇌 세포의 건강에 기여하는 신체의 특정 화학 반응을 촉진할 수도 있습니다.
많은 연구에 따르면 외인성 조효소는 뇌 세포의 성장과 복구를 촉진하고 뇌 세포 사이의 연결을 향상시킬 수 있는 것으로 나타났습니다. 이것은 인간의 인지력과 기억력을 향상시킬 수 있습니다. 또한 일부 연구자들은 외인성 보효소 섭취가 노인의 기억력 감퇴를 줄일 수 있다는 사실을 발견했는데, 이는 많은 사람들이 보효소를 사용하는 중요한 이유이기도 합니다.
기억력 향상 외에도 외인성 보효소는 기분을 개선하고 불안과 스트레스를 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이것들은 모두 기억의 중요한 구성 요소입니다. 사람들이 스트레스를 받으면 뇌도 손상됩니다. 외인성 보효소를 섭취하면 스트레스가 감소되어 사람들의 기억력과 인지 능력이 향상됩니다.
즉, 외인성 조효소는 기억력 향상에 매우 중요합니다. 이는 뇌 세포가 더 잘 기능하도록 도와줌으로써 인간의 인지 및 학습 능력을 향상시킬 수 있습니다. 기억력이 감퇴되었다고 생각되면 일부 외인성 조효소 섭취를 늘리는 것을 고려해 볼 수 있습니다. 기억력 향상에 도움이 될 뿐만 아니라 기분도 개선되어 더 건강하고 행복해집니다. 이는 우리가 기억력을 향상시켜야 함을 보여주는데, 시스탄체는 기억력과 학습에 매우 중요한 아세틸콜린과 성장인자의 수치를 높이는 등 신경전달물질의 균형도 조절할 수 있기 때문에 기억력을 크게 향상시킬 수 있습니다. 또한 Cistanche는 혈류를 개선하고 산소 전달을 촉진하여 뇌가 충분한 영양과 에너지를 얻을 수 있도록 하여 뇌 활력과 지구력을 향상시킬 수 있습니다.
CoQ10의 7가지 다른 제형(CoQ10 결정 분산 상태, 캐리어 오일 유형, 다른 부형제의 구성 및 CoQ10 산화 상태에 따라 다름)의 생체 이용률은 교차/세척 프로토콜을 사용하여 100mg의 단일 용량으로 14명의 건강한 개인에게 투여되었습니다[83] . 다양한 제제의 생체이용률은 투여 48시간 후 AUC(곡선 아래 면적)로 정량화되었습니다.
이 연구에서 주목해야 할 중요한 점은 샘플 01과 02 사이의 생체 이용률 차이입니다. 두 샘플 모두 부형제 함량과 캡슐 사양이 유사한 대두 캐리어 오일에 동일한 유비퀴논형의 CoQ10 100mg을 함유하고 있습니다.
샘플 01(Bio-Quinone, Pharma Nord)은 특허 받은 열 결정 분산 공정을 거친 반면, 샘플 02는 이러한 방식으로 처리되지 않았습니다.
Lopez-Lluch 연구에서 각각의 평균 AUC 및 Cmax(최대 농도) 값은 샘플 01의 경우 28.0mg/L/48h 및 1.07mg/L, 6.89mg/L였습니다. 샘플 2의 경우 각각 L/48h 및 0.33mg/L입니다. 따라서 결정성 CoQ10을 결정 분산에 적용하지 못하면 생체 이용률이 약 75% 감소합니다.
두 번째 주목할 점은 CoQ10의 유비퀴논 및 유비퀴놀 형태의 상대적 생체 이용률과 관련이 있습니다. 유비퀴놀 형태(샘플 05)의 경우 AUC 및 Cmax 값은 각각 14.8mg/L/48h 및 0.49mg/L였습니다.
따라서 유비퀴놀 형태의 CoQ10에 대한 AUC는 열 결정 분산을 거치지 않은 유비퀴논 형태(샘플 02)의 AUC의 약 2배였지만, 열 결정 분산을 겪은 유비퀴논(샘플 01)의 AUC의 52%에 불과했습니다. .따라서 이 데이터는 다음을 입증합니다.
(i) CoQ10 결정을 단일 분자로 분산시키는 데 실패하기 때문에 CoQ10 결정 분산의 중요성은 CoQ10의 생체 이용률을 약 75%만큼 감소시킵니다.
(ii) CoQ10의 유비퀴논과 유비퀴놀 형태의 상대적 생체이용률은 CoQ10 결정 분산 상태와 캐리어 오일/부형제 구성에 따라 달라집니다.
위의 분석은 Mantle 및 Dybring의 논문에서 재현되었습니다[83]. 따라서 임상 연구에서 보충제 흡수 정도는 항상 표준 HPLC 기반 방법 중 하나를 통해 정량화되어야 합니다[85]. CoQ1의 정상 혈장 수치는00.5~1.5mcg/mL[86] 범위입니다.
파킨슨병에 대한 CoQ10의 3상 임상 시험에서 CoQ10 1200mg/일을 투여하면 16개월 후에 평균 혈장 CoQ10 수치가 5.80mcg/mL로 증가한 반면, 2400mg/일을 투여하면 평균 혈장 CoQ10 수치가 9.94mcg/mL로 증가했습니다. mL [51].
ALS에 대한 CoQ10의 2상 시험에서 CoQ10을 1800mg/일로 보충하면 9개월 후 평균 혈장 수준이 4.66mcg/mL로 증가했고, 2700mg/일을 투여하면 평균 혈장 CoQ10 수준이 5.96mcg/mL로 증가했습니다. [56].
따라서 파킨슨병 또는 ALS에 대한 위의 연구에서 보조 CoQ10이 CoQ10의 순환 수준을 실질적으로 높이는 것이 분명합니다. 그러나 인지적 이점을 제공하지 않은 알츠하이머병에 대한 CoQ10(16주 동안 1200mg/일)의 소규모 무작위 대조 시험에서는 보충 후 혈액 CoQ10 수준의 변화가 측정되지 않았습니다[35].
고려해야 할 두 번째 문제는 보충 CoQ10이 혈액뇌관문을 통과할 수 있는지 여부이며, 세 번째로는 CoQ10이 뇌 세포 사이와 뇌 세포 내에서 어떻게 분포되는지입니다.
후자의 문제는 인간 대상에서 거의 알려지지 않은 양으로 남아 있습니다. 보충적인 CoQ10이 동물종에서는 혈액뇌관문을 통과할 수 있다는 증거가 있지만, 인간에서는 아직 확립되지 않았습니다[87].
이와 관련하여 이데베논이나 메나퀴논과 같은 CoQ10의 합성 유사체는 혈액뇌관문 침투 또는 미토콘드리아 특이적 표적화를 개선하기 위해 개발되었지만, 이러한 화합물의 효능과 안전성은 아직 완전히 확립된 임상 연구에 속하지 않습니다[88].
따라서 핵심 문제는 CoQ10이 인간의 혈액뇌장벽에 어떻게 접근할 수 있는지를 결정하는 것입니다. 이와 관련하여 Wainwright et al. 돼지 뇌 내피 세포에 기초한 모델 시스템을 사용하여 시험관 내 BBB를 가로지르는 양방향에서 지질단백질 관련 CoQ10 트랜스사이토시스를 확인했습니다. SR-B1(Scavenger Receptor) 및 RAGE(Advanced Glycation Endproducts) 수용체를 통한 CoQ1의 흡수는 LDLR(저밀도 지질단백질 수용체) 수송체를 통한 CoQ10의 유출과 비슷했으며, 이는 "순" 수송이 발생하지 않았습니다. BBB 전반에 걸쳐 CoQ10.
모델 치료(p-아미노벤조산 사용)에서 CoQ10 결핍이 유발되면 BBB의 밀착 연접이 파괴되고 뇌 쪽으로 CoQ10 "순" 수송이 증가했습니다. 이 연구 분야 내에서 Park et al. [90] 특히 주목할 만한 점이다.
이 연구에서 파킨슨병의 쥐 모델을 사용하여 저용량 CoQ10(경구 투여된 CoQ10보다 약 4배 정도 낮은 크기)을 선조체 내로 지속적으로 전달하는 것은 행동상의 이점뿐만 아니라 도파민 신경 세포 손실 측면에서 상당한 이점을 보여주었습니다. 이러한 침습적 요법이 파킨슨병 환자의 치료에 사용될 수 있는지 여부는 현재 해결되지 않은 문제입니다.
현재까지 파킨슨병 환자에 대한 선조체 내 개입(CoQ10 이외의 약물 사용)을 포함하는 무작위 대조 시험은 2건만 보고되었으며, 둘 다 수술 이식을 포함했으며 둘 다 유의미한 증상적 이점을 제공하지 않았습니다[91,92].
물질이 뇌로 이동하는 것과 관련하여 고려해야 할 점은 파킨슨병에 대한 CoQ10의 2상 및 3상 시험 사이의 투여 요법의 차이와 관련이 있습니다. 2상 연구에서 CoQ10을 하루 300, 600, 1200 mg씩 파킨슨병 환자에게 투여한 결과 기능 저하가 상당히 느려졌습니다[49].
3상 연구에서 파킨슨병 환자에게 매일 CoQ10(1200 또는 2400mg)을 비타민 E 1200IU와 함께 투여했습니다. 2상 연구의 결과와는 대조적으로 유의미한 증상적 이점이 있다는 증거는 없었습니다[51].
CoQ10이 뇌로 이동하는 것과 마찬가지로, 비타민 E가 뇌로 이동하는 것 역시 잘 알려져 있지 않습니다[93]. 따라서 고용량의 비타민 E를 병용 투여하면 공유 지질단백질이나 다른 운반체 유형에 대한 경쟁을 통해 CoQ10의 뇌 접근이 억제될 수 있는지에 대한 의문이 제기됩니다.
CoQ10의 세포내 수송에 관해서, 뇌조직이든 다른 조직이든 이 과정은 현재 잘 이해되지 않습니다. 세포 내에서는 내인성 CoQ10이 합성되는 세포 소기관과 이것이 활용되는 세포 소기관 사이뿐만 아니라 외인성 CoQ10의 세포 내 분포도 CoQ10의 수송을 촉진하기 위한 수송 메커니즘이 존재해야 합니다.
식물 조직에서 골지 유래 소포 수송[94]과 인간 조직에서 단백질 사포신 B를 통한 CoQ10 수송[95]을 포함하여 여러 메커니즘이 제안되었습니다. 환자 선택은 생체 이용률에 관한 또 다른 잠재적 교란 요인입니다.
예를 들어, 파킨슨병은 병인학적으로 이질적인 것으로 알려져 있습니다. 따라서 PINK1 유전자(파킨슨병의 알려진 원인)의 돌연변이는 에너지 생성 과정에서 CoQ10을 활용하는 미토콘드리아의 능력에 영향을 미치므로 CoQ10을 보충하는 것은 이러한 유형의 파킨슨병 환자에게 도움이 되지 않을 것입니다.
이와 관련하여, CoQ10 보충으로 이익을 얻을 수 있는 파킨슨병 환자의 유전적으로 계층화된 하위 그룹으로 구성된 임상 시험이 Prasuhn et al.에 의해 제안되었습니다. [96], 이 접근법은 이러한 유형의 치료 전략을 사용하여 보다 성공적인 결과를 가져올 수 있습니다.
게다가, Lopez-Lluch와 동료들에 의해 수행된 비교 생체 이용률 임상 연구[84]는 주어진 CoQ10 제제를 흡수하는 피험자의 광범위한 개인간 능력을 보여주었습니다. 특히 제형 유형에 관계없이 이 화합물을 흡수하는 데 제한이 있는 환자 그룹이 있을 수 있습니다.
마지막으로, 위 질환에서 CoQ10 보충 결과를 CoQ10 보충이 임상적으로 성공한 신경 장애, 즉 소뇌 운동실조와 비교하는 것이 유용합니다.
소뇌 운동실조는 일차적인 CoQ10 결핍(CoQ10 생합성 경로의 유전적 결함으로 인해 발생)으로 인해 발생하는 상염색체 열성 장애입니다. 이 상태는 일반적으로 아동기나 초기 성인기에 나타납니다[97].
소뇌탁증 환자에서 CoQ10 결핍을 조기에 식별하는 것은 매우 중요합니다. 왜냐하면 질병의 초기 단계에 CoQ10 보충제를 투여하면 환자가 현저한 임상적 개선을 보일 수 있기 때문입니다.
이는 Musumeci et al.의 임상 연구에 의해 설명됩니다. [98] 및 Lamperti et al. [99], 이는 CoQ10(300-3000mg/일) 보충 후 어린이나 젊은 성인의 소뇌 기능이 크게 개선되었다고 보고했습니다.
이러한 연구의 성공적인 결과는 보충 CoQ10이 인간 피험자의 혈액 뇌 장벽을 통과할 수 있음을 의미합니다. 따라서 신경 질환에서 CoQ10 보충의 성공 여부는 해당 상태가 일차성 결핍인지 이차성 결핍인지와 보충이 시도되는 질병의 단계에 따라 달라질 수 있습니다.
CoQ10 보충제의 안전성에 대해 CoQ10은 일반적으로 내약성이 좋으며 장기간 사용 시 심각한 부작용이 보고되지 않았습니다. 또한 CoQ10 보충과 관련된 독성 효과는 알려진 바 없으며 CoQ10을 과다 복용할 수 없습니다.
그러나 매우 드물게 개인이 CoQ10 보충 후 경미한 위장 장애를 경험할 수 있지만 이는 용량과 관련이 있는 것으로 보이지는 않습니다[100].
6. 요약
(i) 뇌 조직은 노화 과정과 관련된 특징적인 변화를 겪게 됩니다. 나이가 들수록 특정 신경 질환, 특히 파킨슨병, 알츠하이머병, ALS 및 뇌졸중이 발생할 위험이 증가합니다.
(ii) 공개된 문헌에는 위 질환의 발병에 미토콘드리아 기능 장애와 산화 스트레스가 관련되어 있음을 보여주는 상당한 양의 증거가 있습니다. 따라서 핵심적인 역할을 고려할 때 CoQ10이 이러한 질환의 기저에 있는 병원성 메커니즘에 관여하는 데 대한 근거가 있습니다. CoQ10은 정상적인 미토콘드리아 기능과 주요 내인성 항산화제 역할을 합니다.
(iii) 정상적인 식단에서 상대적으로 적은 양의 CoQ10을 얻을 수 있지만 신체의 일일 CoQ10 요구량 대부분은 대부분의 조직에서 발생하는 내인성 합성에서 파생됩니다.
나이가 들수록 신체의 CoQ10 생산 능력은 감소하며, 특히 50세 이상에서는 더욱 그렇습니다. 따라서 CoQ10 합성 능력의 감소는 위에서 설명한 신경 질환 발병 위험 증가를 반영합니다.
(iv) 위 질환의 동물 모델에서 CoQ10을 보충한 연구에서 상당한 증상적 이점이 나타났음에도 불구하고, CoQ10을 보충한 임상 연구는 특히 파킨슨병 또는 ALS 환자에서 결과가 놀라울 정도로 실망스러웠습니다.
(v) 따라서 왜 그러한 임상 연구가 성공하지 못했는지에 대한 의문이 제기됩니다. 특히 CoQ10이 혈액뇌관문을 통과할 수 있는지 여부와 같은 여러 요인이 관련될 수 있습니다. 이는 여러 동물 종의 뇌 조직에서 입증되었지만 인간에서는 아직 확인되지 않았습니다.
(vi) 외인성 CoQ10이 인간의 혈액-뇌 장벽을 통과할 수 있는지 여부는 아직 해결되지 않은 문제이자 향후 연구 분야로 남아 있습니다. 특히 CoQ10이 LDL/VLDL 운반체에 결합하는 것이 CoQ10이 혈액뇌장벽에 접근하는 데 필요한지 여부
(vii) 추가 연구가 필요한 또 다른 관련 문제는 외인성 CoQ10이 혈액뇌장벽을 통과한 후 뇌 조직 세포 내에 분포되는 메커니즘입니다. 이는 내인적으로 합성된 CoQ10과 뇌 조직 이외의 조직의 경우에도 마찬가지입니다.
저자 기여: 이 원고는 이 논문의 단독 저자인 DM, RAH 및 IPH가 개념화하고 공동 집필하고 편집했습니다. 모든 저자는 완성된 리뷰 논문에 동등하게 기여했습니다. 모든 저자는 출판된 원고 버전을 읽고 이에 동의했습니다.'
자금 지원: 이 연구는 외부 자금 지원을 받지 않았습니다.
이해 상충: Mantle 박사는 Pharma Nord (UK) Ltd.의 의료 고문입니다. 그러나 저자는 이해 상충이 없음을 선언합니다. 후원자는 연구의 설계, 실행, 해석 또는 작성에 아무런 역할을 하지 않았습니다.
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